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組合式橫流冷卻塔
作者: 發布日期:2018-03-08

組合式橫流冷卻塔

組合式橫流冷卻塔


大型組合式冷卻塔在設計安裝中很普遍,在選用多台製冷機等被冷卻設備時,通常會選用多台組合式冷卻塔。或者由於冷卻塔容量太小的問題,地形限製的問題也會采用多台組合式冷卻塔並聯設計安裝。

開式冷卻塔的蓄水有兩種方式:
一是在冷卻塔的下方設集水池,所有冷卻塔冷卻後的出水回到一個集水池,集水池設一根公用的出水主管連接冷卻水泵組,設一根公用的補水管。這種集水池的容積大,容水量是全部冷卻塔循環水量(包括冷卻水量、燕發水量、飄逸水量)的15%,水麵上方還要有20cm高度,一般用於工業冷卻水。
二是利用冷卻塔的集水盤集水,多用於民用公共建築空調。後一種集水方式由於冷卻塔的集水盤深度淺一般在15cm左右,各塔的出水管並聯在一根出水主管上,組合式冷卻塔中各設一補給水管補水,通常是出浮球閥控製集水盤的水位,也有用電子水位儀控製水位,該種方式塔盤的集水量少。

根據暖通空調設計規範7-7-8條:“除組合式橫流冷卻塔等進水口無餘壓要求的冷卻塔外,多台冷卻水泵和冷卻塔之間通過共用集管連接時,應存每台冷卻塔進水管上設置電動閥。但無集水箱或連通水槽時,每台冷卻塔的出水管上也應設置電動閥,電動閥宜與對應的冷卻水泵聯鎖。”該條文並沒用說明電動閥是可調節的,那麽一般是起關和閉的作用。

根據管道水力計算R=L×△R+ζev2/2
式中:R——管道沿程阻力;
         L——管道長度;
        △R——單位管長沿程阻力損失;
        ζ——局部阻力係數;
        e——水的密度,V水流速;

大型橫流組合式冷卻塔中,遠離水泵組的塔比近水泵組的塔,沿程阻力要大,造成遠離水泉組的塔集水盤裏的水被吸走的少,大量往外溢;而近水泵組的塔集水盤坐的水被吸走的多,塔盤無水,出水管進人大量空氣,同時塔盤的浮球閥完全打開引起不斷補水。

組合式的冷卻塔越多,塔和塔的距離越遠,這種塔與塔水位失衡的現象越嚴重。不僅造成水的浪費而且冷卻水係統易進入空氣,使水泵氣蝕。每次起停冷卻水塔和輪換工作必須輔於人工去調節水平衡。把近水泵組塔的出口閥開度調小,以增加它的局部阻力ζ=ev2/2,使各塔到水泵組的沿程阻力相等,以實現各塔盤的水位平衡,費時費工。

當然,暖通空調規範7-7-7條講到:“當多台開式冷卻塔組合式並聯運行時,且不設集水箱時,應使符台冷卻塔和水泵之間管段的壓力損失大致相同,在冷卻塔之間宜設平衡管,或各台冷卻塔底部設置公用連通水槽。”該條文的說法有小準確之處,平衡管的作用不是平衡壓力損失,而是平衡水位,使高位水向低位流。“不衡管的管徑宜比塔的出水管的管徑大一號。”(見給水排水設計技水措施)因此平衡管的管徑大,既占空間也費材料。

飛揚集團一般會進行這樣的設計,把冷卻塔的出水閥改成電動調節蝶閥。該閥的性能是可設定它的開度,從10%~100%。把全部組合式的冷卻塔和冷卻水泵滿負荷運行,然後調節各塔的出口電動調節蝶閥的開度,由遠往近(以到冷卻水泵組的距離)逐隻調小,使各台塔的塔盤水位平衡,這需要反複多次調試。為減少調試的盲目性,可先計算各塔間出水管段的阻力損失差,估算閥的開度和兩塔間出水管段的阻力損失之差的關係,參考此比例逐隻調節出口閥的開度,並把它設定,以後每一次打開出口閥,到此位置就會自動停止。

以上隻是水平衡的第一階段,是靜態的,事實上冷卻塔和冷卻水泵並非一直在滿負荷工作,例如5台組合式冷卻塔並聯工作,也可能工作4台、3台、2台、1台,隨著冷風荷的變化塔的工作台數也在變化,冷卻水量在變,水速在變,管段阻力損失在變。另外同樣的工作台數,不同編號的塔在工作,如本月工作#1、#3、#5塔,下月改為工作#2、#4、#5塔,這些變化都會產生新的不平衡。連接不同編號的冷卻水泵、冷水機工作,也會改變冷卻塔集水盤水位的平衡。

盡管工作狀態的變化很複雜,實際觀察這些動態不平衡的水流量不是很大,比起靜態不平衡的水流量要小的多。在第一步靜態平衡點找到後,動態平衡就可以用小管徑的平衡管處理。組合式冷卻塔中,每隻塔有一個排汙管,把各塔的排汙管用相同管徑的管道並聯,在公用排水段加一隻手動球閥(同排汙管的材質相同,UPVC材料)。運行時關閉公用排汙閥,打開各塔的排汙閥,連通管起平衡管的作用。

清洗塔時把工作塔的排汙閥關閉,被精洗塔的排汙閥和公用排汙閥打開,連通管起平衡管作用。如是,連通管加一隻公用排汙閥,一管可做二用。通常排汙管的使用幾率很低,一年隻有幾次,平時工人一般使用管徑DN20的型料軟管利用虹吸原理直接從塔盤把汙物和汙水吸到塔盤外。

排汙管一管二用不影響塔的正常工作。這樣的設計安裝簡單,節約管利,節約空間,不需要另設大管徑的不衡管,而且無需在塔體另開孔洞。對於老設備改造尤為方便,老設備塔體老化很難再開孔洞。操作簡單,可以遠方控製和白動控製。消除冷卻塔溢水的現象。

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